Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerteilen eines
Wafers, mit Vorrichtungen bzw. Bauteilen in Bereichen, unterteilt
durch gitterähnliche "Streets" bzw. "Straßen" an der Vorderfläche, und
einer Metallschicht, gebildet auf der Rückfläche entlang den Streets.The
The present invention relates to a method for dividing a
Wafers, with devices or components in areas, divided
by lattice-like "Streets" or "streets" on the front surface, and
a metal layer formed on the back surface along the streets.
Bei
dem Herstellungsverfahren eines Halbleiterbauelements wird eine
Mehrzahl von Bereichen durch Teilungslinien unterteilt, die "Streets" genannt werden,
welche in Gittermustern auf der Vorderfläche eines im Wesentlichen scheibenartigen
Halbleiterwafers angeordnet sind, und ein Bauelement, wie ein IC
oder LSI, wird auf jedem der unterteilten Bereiche gebildet. Es
wird ein Halbleiterwafer mit einer Metallschicht (Dicke 1 bis 10 μm) aus Blei
oder Gold auf der Rückfläche eines
Wafers zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Bauelemente
implementiert. Einzelne Halbleiterchips werden durch Schneiden dieses
Halbleiterwafers entlang den Streets zum Zerteilen desselben in
die Bereiche jeweils mit einem darin gebildeten Bauelement hergestellt.at
the manufacturing method of a semiconductor device becomes a
Subdividing a plurality of areas by dividing lines called "streets",
which in lattice patterns on the front surface of a substantially disc-like
Semiconductor wafer are arranged, and a device, such as an IC
or LSI, is formed on each of the divided areas. It
becomes a semiconductor wafer having a metal layer (thickness 1 to 10 μm) of lead
or gold on the back surface of a
Wafers to improve the electrical properties of the devices
implemented. Individual semiconductor chips are made by cutting this
Semiconductor wafer along the streets for dividing the same in
the areas are each made with a component formed therein.
Der
Halbleiterwafer wird im Allgemeinen entlang den Streets unter Verwendung
einer Schneidvorrichtung bzw. eines Substratzerteilers, genannt "Dicer", zerteilt. Diese
Schneidvorrichtung umfasst einen Spanntisch zum Halten eines Halbleiterwafers
als Werkstück,
eine Schneidvorrichtung zum Schneiden des auf dem Spanntisch gehaltenen
Halbleiterwafers, und eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Spanntisches
und der Schneidvorrichtung relativ zueinander, wie von JP-A 2002-359212 offenbart. Die Schneidvorrichtung
umfasst eine Drehwelle, die sich bei hoher Geschwindigkeit dreht,
und ein Schneidblatt, das an der Welle befestigt ist. Das Schneidblatt
umfasst eine scheibenähnliche
Grundlage bzw. Basis und eine ringförmige Schneidkante, die auf
dem Seitenwand-peripheren Abschnitt der Grundlage befestigt ist
und durch Fixieren von Diamantschleifkörnern mit einem Durchmesser
von etwa 3 μm
auf der Grundlage durch Elektroformung bzw. Galvanoplastik gebildet
wird.The semiconductor wafer is generally diced along the streets using a die splitter called a dicer. This cutting apparatus comprises a chuck table for holding a semiconductor wafer as a workpiece, a cutting device for cutting the semiconductor wafer held on the chuck table, and a drive device for moving the chuck table and the cutting device relative to each other, such as JP-A 2002-359212 disclosed. The cutting device comprises a rotary shaft which rotates at high speed and a cutting blade which is fixed to the shaft. The cutting blade comprises a disc-like base and an annular cutting edge fixed on the sidewall peripheral portion of the base and formed by fixing diamond abrasive grains having a diameter of about 3 μm on the basis of electroforming.
Als
Maßnahme
zum Zerteilen eines plattenähnlichen
Werkstücks,
wie ein Halbleiterwafer, offenbart nun JP-A-10-305420 ein Verfahren,
umfassend das Anwenden eines Impuls-Laserstrahls entlang der gebildeten
Streets auf einem Werkstück
zur Bildung von Laser-bearbeiteten Nuten und das Zerteilen des Werkstücks entlang
der Laser-bearbeiteten Nuten durch eine mechanische Brechvorrichtung.As a measure for dicing a plate-like workpiece, such as a semiconductor wafer, disclosed now JP-A-10-305420 a method comprising applying a pulse laser beam along the formed streets on a workpiece to form laser machined grooves and cutting the workpiece along the laser machined grooves by a mechanical breaker.
Wenn
ein Halbleiterwafer mit einer Metallschicht aus Blei oder Gold,
gebildet auf der Rückfläche, mit dem
Schneidblatt einer Schneidvorrichtung geschnitten wird, wird die
Standzeit des Schneidblatts durch Verstopfen bzw. Zusetzen des Schneidblatts
verkürzt
und die oberen und unteren Teile des Schneidabschnitts werden aufgrund
des erhöhten
Schneidwiderstands abplatzen, wodurch sich die Qualität von jedem
Bauelement vermindert.If
a semiconductor wafer with a metal layer of lead or gold,
formed on the back surface, with the
Cutting blade of a cutting device is cut, the
Service life of the cutting blade by clogging or clogging of the cutting blade
shortened
and the upper and lower parts of the cutting portion become due
of the raised
Cutting resistance flaking off, reducing the quality of each
Component reduced.
Wenn
eine Laser-bearbeitete Nut durch Anwenden eines Impuls-Laserstrahls
entlang den Streets des Halbleiterwafers durch Verwendung einer
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung gebildet wird, gibt es derzeit
ein Problem, dass Debris, d.h. Späne bzw. Trümmer bei der Anwendung des
Laserstrahls auf den Halbleiterwafer gebildet werden und an der
Oberfläche
eines Bauelements haften, unter Verminderung der Qualität des Bauelements.
Zur Bildung einer Laser-bearbeiteten Nut entlang den Streets des
Halbleiterwafers ist daher vorher ein Schutzfilm auf der Vorderfläche des
Halbleiterwafers ausgebildet worden und ein Laserstrahl wird auf
den Halbleiterwafer durch diesen Schutzfilm angewendet. Im Ergebnis
muss der Schritt der Bildung des Schutzfilms auf der Vorderfläche des
Halbleiterwafers zugefügt
werden, wodurch sich die Produktivität vermindert.If
a laser-machined groove by applying a pulse laser beam
along the streets of the semiconductor wafer by using a
Laser beam processing device is formed, there are currently
a problem that debris, i. Chips or debris when using the
Laser beam are formed on the semiconductor wafer and at the
surface
adhere to a device, reducing the quality of the device.
To form a laser-machined groove along the streets of the
Semiconductor wafer is therefore previously a protective film on the front surface of the
Semiconductor wafer has been formed and a laser beam is on
applied the semiconductor wafer through this protective film. In the result
the step of forming the protective film on the front surface of the
Semiconductor wafer added
which reduces productivity.
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Zerteilen
eines Wafers entlang von Streets, ohne Erzeugen von Abplatzen der
Schneidfläche
oder Debris bzw. Späne
oder Trümmer,
die an der Oberfläche
des Bauelements haften, bereitzustellen.It
It is an object of the present invention to provide a method of dicing
of a wafer along Streets, without generating spalling of the
cutting surface
or debris or chips
or rubble,
the on the surface
liable to provide the device.
Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß ein Verfahren
zum Zerteilen eines Wafers entlang den Streets bereitgestellt, wobei
der Wafer Bauelemente in Bereichen, unterteilt durch Gittermuster-ähnliche
Streets, auf der Vorderfläche
und eine auf der Rückfläche gebildete
Metallschicht aufweist, umfassend die Schritte:
einen Schneidnutbildungsschritt
zum Schneiden des Wafers mit einem Schneidblatt von der Vorderflächenseite
entlang den Streets, zur Bildung einer Schneidnut, unter Hinterlassen
eines verbleibenden Abschnitts mit einer vorbestimmten Dicke von
der Rückfläche; und
einen
Schneidschritt zum Anwenden eines Laserstrahls entlang der Schneidnut,
gebildet durch den vorstehend genannten Schneidnutbildungsschritt,
zum Schneiden des verbleibenden Abschnitts und der Metallschicht.In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, there is provided a method of dicing a wafer along the streets, wherein the wafer has components in areas divided by grid pattern-like streets on the front surface and a metal layer formed on the back surface, comprising the steps :
a cutting groove forming step of cutting the wafer with a cutting blade from the front surface side along the streets to form a cutting groove, leaving a remaining portion having a predetermined thickness from the back surface; and
a cutting step of applying a laser beam along the cutting groove formed by the aforementioned cutting groove forming step to cut the remaining portion and the metal layer.
In
dem vorstehend genannten Schneidenutbildungsschritt wird die Dicke
des verbleibenden Abschnitts, der auf der Rückflächenseite des Wafers verbleibt,
vorzugsweise auf 50 bis 100 μm
eingestellt.In
The above-mentioned cutting groove forming step becomes the thickness
the remaining portion remaining on the back surface side of the wafer,
preferably 50 to 100 microns
set.
Die
Breite der Schneidnut, gebildet in dem vorstehend genannten Schneidenutherstellungsschritt,
wird größer als
der Punkt- bzw. Spotdurchmesser des Laserstrahls, der in dem vorstehend
genannten Schneidschritt angewendet wird, eingestellt.The
Width of the cutting groove formed in the above-mentioned cutting groove manufacturing step,
is greater than
the spot diameter of the laser beam used in the above
mentioned cutting step is used, set.
Da
gemäß dem Waferteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung die Schneidnut durch Schneiden mit dem
Schneidblatt von der Vorderseite entlang den Streets in dem Schneidnutbildungsschritt
gebildet wird, wobei der übrige
Abschnitt mit einer vorbestimmten Dicke von der Rückfläche zurückbleibt,
wird die Metallschicht mit dem Schneidblatt nicht geschnitten. Daher
findet Verstopfen des Schneidblatts nicht statt. Folglich kann eine
Verminderung der Standzeit des Schneidblattes, hervorgerufen durch
Verstopfen, unterdrückt
werden, und der Schneidwiderstand nimmt nicht zu, wodurch es möglich wird
zu verhindern, dass obere und untere Teile des Schneidabschnitts
abplatzen. Da ein Laserstrahl entlang der Schneidnut angewendet
wird, um den übrigen
Teil und die Metallschicht in dem Schneideschritt zu schneiden,
wird durch die Anwendung eines Laserstrahls Debris bzw. Splitter
oder Trümmer
erzeugt, aber die Debris streut in die Nut und haftet nicht an der
Oberfläche
des Bauelements. Folglich muss das Schutzband nicht auf der Vorderfläche des
Wafers gebildet werden.There
according to the wafer-dividing process
the present invention, the cutting groove by cutting with the
Cutting blade from the front side along the streets in the cutting groove forming step
is formed, with the rest
Portion of a predetermined thickness remains from the back surface,
the metal layer is not cut with the cutting blade. Therefore
clogging of the cutting blade does not occur. Consequently, a
Reduction of the service life of the cutting blade, caused by
Clogging, suppressed
and the cutting resistance does not increase, making it possible
to prevent upper and lower parts of the cutting section
flake off. Because a laser beam is applied along the cutting groove
will be to the rest
Part and to cut the metal layer in the cutting step,
becomes by the application of a laser beam Debris or splinters
or debris
produced, but the debris sprinkles in the groove and does not stick to the
surface
of the component. Consequently, the protective tape does not have to be on the front surface of the
Wafers are formed.
1 ist
eine pespektivische Ansicht eines Halbleiterwafers als ein Wafer,
der durch das Waferteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung
zu zerteilen ist. 1 Fig. 10 is a perspective view of a semiconductor wafer as a wafer to be cut by the wafer-dividing method of the present invention.
2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des in 1 dargestellten Halbleiterwafers. 2 is an enlarged cross-sectional view of the in 1 illustrated semiconductor wafer.
3(a) und 3(b) sind
erläuternde
Schemata des Waferstützschritts
zum Bringen des Halbleiterwafers, dargestellt in 1,
auf die Vorderfläche
eines auf einem ringförmigen
Rahmen montierten Dicingbandes bzw. einer Sägefolie. 3 (a) and 3 (b) FIG. 12 are explanatory diagrams of the wafer support step for mounting the semiconductor wafer shown in FIG 1 on the front surface of a dicing tape or a sawing foil mounted on an annular frame.
4 ist
eine perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts einer Schneidmaschine
zur Ausführung des
die Schneidnut bildenden Schritts in dem erfindungsgemäßen Waferzerteilungsverfahren. 4 Fig. 15 is a perspective view of the main portion of a cutting machine for carrying out the step constituting the cutting groove in the wafer dicing method according to the present invention.
5 ist
ein erläuterndes
Schema des die Schneidnut bildenden Schritts in dem erfindungsgemäßen Waferzerteilungsverfahren. 5 FIG. 11 is an explanatory diagram of the step forming the cutting groove in the wafer dicing method according to the present invention.
6 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Halbleiterwafers, der dem Schneidnutbildungsschritt, dargestellt
in 5, unterzogen wurde. 6 FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of the semiconductor wafer corresponding to the cutting groove forming step shown in FIG 5 , was subjected.
7 ist
eine perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts einer Laserstrahlverarbeitungsvorrichtung zur
Ausführung
des Schneidschritts in dem erfindungsgemäßen Waferzerteilungsverfahren. 7 Fig. 15 is a perspective view of the main portion of a laser beam processing apparatus for carrying out the cutting step in the wafer dicing method according to the present invention.
8 ist
ein erläuterndes
Schema des Schneidschritts in dem erfindungsgemäßen Waferzerteilungsverfahren. 8th FIG. 10 is an explanatory diagram of the cutting step in the wafer dicing method of the present invention. FIG.
9 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Halbleiterwafers, der dem Schneidschritt, dargestellt in 8,
unterzogen wurde. 9 FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the semiconductor wafer corresponding to the cutting step shown in FIG 8th , was subjected.
Eine
bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform
wird nachstehend genauer mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.A
preferred embodiment of the invention
will be described in detail below with reference to the accompanying drawings
described.
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers als ein Wafer.
Der Halbleiterwafer 2, dargestellt in 1,
ist beispielsweise ein Siliziumwafer mit einer Dicke von 400 μm, und einer
Mehrheit von Streets 21, gebildet in Gittermustern auf
der Vorderfläche 2a.
Eine Vorrichtung 22, wie IC oder LSI, wird somit in einer
Mehrheit von Flächen,
unterteilt durch die Mehrheit von Streets 21, angeordnet
in einem Gittermuster auf der Vorderfläche 2a des Halbleiterwafers 2,
gebildet. Eine Metallschicht 23 aus Blei oder Gold wird
durch Metallabscheidung auf der Rückfläche 2b des so gebildeten
Halbleiterwafers 2 hergestellt. Die Dicke der Metallschicht 23 wird
in der veranschaulichten Ausführungsform
auf 5 μm
eingestellt. 1 FIG. 12 is a perspective view of a semiconductor wafer as a wafer. FIG. The semiconductor wafer 2 represented in 1 , is, for example, a silicon wafer with a thickness of 400 μm, and a majority of Streets 21 formed in lattice patterns on the front surface 2a , A device 22 So, like IC or LSI, will thus be in a majority of areas, divided by the majority of Streets 21 arranged in a grid pattern on the front surface 2a of the semiconductor wafer 2 , educated. A metal layer 23 made of lead or gold is deposited by metal deposition on the back surface 2 B of the semiconductor wafer thus formed 2 produced. The thickness of the metal layer 23 is set to 5 μm in the illustrated embodiment.
Wie
in 3(a) und 3(b) gezeigt,
wird die Metallschichtseite 23, laminiert auf der Rückfläche 2b des Halbleiterwafers 2,
zuerst auf die Vorderfläche 40a eines
Dicingbandes 40 gegeben, dessen äußerer peripherer Abschnitt
auf einem ringförmigen
Rahmen 4 befestigt ist, um dessen Innenöffnung (Waferstützschritt)
zu bedecken. Bei dem vorstehend genannten Dicingband 40 ist
eine auf Acrylharz basierende Klebeschicht auf die Fläche eines
Blattmaterials bzw. Folienmaterials mit einer Dicke von 80 μm, und aus
Polyvinylchlorid (PVC) in einer Dicke von etwa 5 μm in der
veranschaulichten Ausführungsform
hergestellt, beschichtet.As in 3 (a) and 3 (b) shown, the metal layer side 23 , laminated on the back surface 2 B of the semiconductor wafer 2 , first on the front surface 40a a dicing tape 40 given its outer peripheral portion on an annular frame 4 is attached to the inner opening (Waferstützschritt) to cover. In the aforementioned dicing tape 40 For example, an acrylic resin-based adhesive layer is coated on the surface of a sheet material having a thickness of 80 μm and made of polyvinyl chloride (PVC) in a thickness of about 5 μm in the illustrated embodiment.
Dem
vorstehend genannten Waferstützschritt
folgt der Schritt der Bildung einer Schneidnut durch Schneiden des
Wafers 2, der auf das Dicingband 40 gelegt wurde,
mit einem Schneidblatt entlang den Streets 21, unter Hinterlassen
eines zurückblei benden
Abschnitts mit einer vorbestimmten Dicke von der Rückfläche 2b.
Dieser die Schneidnut bildende Schritt wird durch Verwendung einer
Schneidvorrichtung 5, dargestellt in 4,
ausgeführt.
Die Schneidvorrichtung 5, dargestellt in 4,
umfasst einen Spanntisch 51 zum Halten eines Werkstücks, eine
Schneidvorrichtung 52 mit einem Schneidblatt bzw. einer
Schneidklinge 521 zum Schneiden des auf dem Spanntisch 51 gehaltenen
Werkstücks,
und eine Bildaufnahmevorrichtung 53 zum Aufnehmen eines
Bildes von dem Werkstück,
das auf dem Spanntisch 51 gehalten wird. Der Spanntisch 51 ist aufgebaut,
um das Werkstück
durch Saugen zu halten und in einer Verarbeitungsvorschubrichtung,
angezeigt durch Pfeil X, und einer Intervallvorschubrichtung, angezeigt
durch Pfeil Y in 4, durch einen Bewegungsmechanismus,
der nicht dargestellt ist, zu bewegen. Das Schneidblatt 521 umfasst
eine scheibenartige Grundlage und eine ringförmige Schneidkante, befestigt
an der Seitenwand des peripheren Abschnitts der Grundlage und gebildet
durch Fixieren von Diamantschleifkörnern mit einem Durchmesser
von etwa 3 μm
durch Elektroformung bzw. Galvanoplastik. Die vorstehend genannte
Bildaufnahmevorrichtung 53 besteht aus einer üblichen
Bildaufnahmevorrichtung (CCD), usw. zur Aufnahme eines Bildes mit
sichtbarer Strahlung in der veranschaulichten Ausführungsform
und liefert ein Bildsignal an eine Kontrollvorrichtung, die nicht
dargestellt ist.The above-mentioned wafer supporting step is followed by the step of forming a cutting groove by cutting the wafer 2 who is on the dicing tape 40 was laid, with a cutting blade along the streets 21 Leaving a zurückblei benden portion having a predetermined thickness of the rear surface 2 B , This step forming the cutting groove is made by using a cutter 5 represented in 4 , executed. The cutting device 5 represented in 4 , includes a clamping table 51 for holding a workpiece, a cutting device 52 with a cutting blade or a cutting blade 521 for cutting the on the chuck table 51 held workpiece, and an image pickup device 53 for taking an image of the workpiece on the chuck table 51 is held. The clamping table 51 is configured to hold the workpiece by suction and in a process feed direction indicated by arrow X and an interval feed direction indicated by arrow Y in FIG 4 to move by a moving mechanism, which is not shown. The cutting blade 521 comprises a disc-like base and an annular cutting edge fixed to the sidewall of the peripheral portion of the base and formed by fixing diamond abrasive grains having a diameter of about 3 μm by electroforming. The above-mentioned image pickup device 53 consists of a conventional image pickup device (CCD), etc., for receiving an image with visible radiation in the illustrated embodiment, and supplies an image signal to a control device, which is not shown.
Zur
Ausführung
des Schneidnutbildungsschritts durch Verwendung der Schneidvorrichtung 5,
aufgebaut wie vorstehend beschrieben, wird das Dicingband 40,
an dem der Wafer 2 befestigt ist, in dem vorstehend genannten
Waferstützungsschritt
auf dem Spanntisch 51 angeordnet. Durch Aktivieren einer
Saugvorrichtung (nicht dargestellt) wird Wafer 2 auf dem
Spanntisch 51 durch das Dicingband 40 gehalten.
Obwohl der ringförmige
Rahmen 4, an dem das Dicingband 40 befestigt ist,
in 4 nicht dargestellt ist, wird der ringförmige Rahmen 4 durch
eine geeignete Rahmenhaltevorrichtung, bereitgestellt auf dem Spanntisch 51,
gehalten. Der Spanntisch 51, der den Halbleiterwafer 2,
wie vorstehend beschrieben, durch Saugen hält, wird auf eine Position
rechts unterhalb der Bildaufnahmevorrichtung 53 durch einen
Schneidvorschubmechanismus gebracht.To carry out the cutting groove forming step by using the cutter 5 constructed as described above becomes the dicing tape 40 at which the wafer 2 is fixed in the above-mentioned wafer supporting step on the chuck table 51 arranged. By activating a suction device (not shown) wafers 2 on the chuck table 51 through the dicing tape 40 held. Although the annular frame 4 on which the dicing tape 40 is attached, in 4 not shown, the annular frame 4 by a suitable frame holding device provided on the chuck table 51 , held. The clamping table 51 that the semiconductor wafer 2 , as described above, by suction, is moved to a position right below the image pickup device 53 brought by a cutting feed mechanism.
Nachdem
der Spanntisch 51 rechts unterhalb der Bildaufnahmevorrichtung 53 posi tioniert
ist, wird ein Ausrichtungsschritt zur Detektion des Bereichs des
zu schneidenden Halbleiterwafers 2 durch die Bildaufnahmevorrichtung 53 und
die Steuervorrichtung, die nicht dargestellt ist, ausgeführt. Das
heißt,
die Bildaufnahmevorrichtung 53 und die Steuervorrichtung
(nicht dargestellt) führen
Bildverarbeitung, wie Musterübereinstimmung,
usw., aus, um eine Street 21, gebildet in einer vorbestimmten
Richtung des Halbleiterwafers 2 mit dem Schneideblatt 521 auszurichten,
wodurch die Ausrichtung des zu schneidenden Bereichs (Ausrichtungsschritt) erfolgt.
Die Ausrichtung des zu schneidenden Bereichs wird auch an Streets 21,
gebildet auf Halbleiterwafer 2, in einer Richtung senkrecht
zu der vorstehend vorbestimmten Richtung, ausgeführt.After the clamping table 51 right below the image pickup device 53 is posi tioned, becomes an alignment step for detecting the area of the semiconductor wafer to be cut 2 through the image capture device 53 and the control device, not shown, executed. That is, the image pickup device 53 and the controller (not shown) execute image processing such as pattern matching, etc. to a street 21 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 2 with the cutting blade 521 aligning, thereby aligning the area to be cut (alignment step). The orientation of the area to be cut also becomes Streets 21 , formed on semiconductor wafers 2 in a direction perpendicular to the above predetermined direction.
Nach
der Ausrichtung des zu schneidenden Bereichs durch Detektion der
Street 21, die auf dem Halbleiterwafer 2 gebildet
ist, welcher auf dem Spanntisch 51, wie vorstehend beschrieben,
gehalten wird, wird der Spanntisch 51, der den Halbleiterwafer 2 hält, zu der
Schneidstartposition des zu schneidenden Bereichs bewegt. An diesem
Punkt wird Halbleiterwafer 2 so positioniert, dass ein
Ende (linkes Ende in 5) der zu schneidenden Street 21 sich
an der rechten Seite einer vorbestimmten Strecke von einer Position,
rechts unterhalb des Schneidblattes 521, wie in 5 dargestellt,
befindet. Das Schneidblatt 221 wird dann um eine vorbestimmte
Strecke, wie durch die Volllinie in 5 dargestellt,
von einer Stand-by-Position, dargestellt durch die Zweipunkt-Kettenlinie,
durch einen Einschneidevorschubmechanismus herabbewegt (cutting-in
fed, Einschneiden und Vorschub), während es bei einer vorbestimmten
Umdrehung in eine durch einen Pfeil 521a in 5 dargestellte
Richtung rotiert. Diese Einschneide-Vorschubposition wird beispielsweise
zu einer Position 135 μm
oberhalb einer Standardposition, wo das äußere Peripherieende des Schneidblatts 521 mit
der Vorderfläche
des Spanntisches 51 in der veranschaulichten Ausführungsform
in Kontakt kommt, eingestellt. Da die Dicke des Dicingbandes 40 auf
80 μm in
der veranschaulichten Ausführungsform
eingestellt ist, durchläuft
das äußere Peripherieende
des Schneidblattes 521 eine Position 55 μm oberhalb
der Vorderfläche
des Dicingbandes 40.After aligning the area to be cut by detecting the street 21 on the semiconductor wafer 2 which is formed on the chuck table 51 As described above, the chuck table becomes 51 that the semiconductor wafer 2 stops moving to the cutting start position of the area to be cut. At this point, semiconductor wafer becomes 2 positioned so that one end (left end in 5 ) of the street to be cut 21 on the right side of a predetermined distance from a position, right below the cutting blade 521 , as in 5 represented is located. The cutting blade 221 is then at a predetermined distance, as by the solid line in 5 represented by a stand-by position, represented by the two-point chain line, by a Einschneidevorschubmechanismus down-moved (cutting-in fed, cutting and feed), while at a predetermined revolution in one by an arrow 521 in 5 shown direction rotates. This cutting-in feed position becomes, for example, a position 135 μm above a standard position where the outer peripheral end of the cutting blade 521 with the front surface of the clamping table 51 in the illustrated embodiment. As the thickness of the dicing tape 40 is set to 80 μm in the illustrated embodiment, passes through the outer peripheral end of the cutting blade 521 a position 55 microns above the front surface of the dicing tape 40 ,
Wenn
daher die 5 μm
dicke Metallschicht 23 auf der Rückfläche 2b des Halbleiter wafers 2 ausgebildet wird,
durchläuft
das äußere Peripherieende
des Schneidblattes 521 eine Position 50 μm oberhalb
der Rückfläche 2b des
Halbleiterwafers 2.Therefore, if the 5 micron thick metal layer 23 on the back surface 2 B of the semiconductor wafer 2 is formed passes through the outer peripheral end of the cutting blade 521 a position 50 μm above the back surface 2 B of the semiconductor wafer 2 ,
Nachdem
das Schneidblatt 521 herabbewegt ist (Einschneide-Vorschub),
wie vorstehend beschrieben, wird der Spanntisch 51 bei
einer vorbestimmten Schneidvorschubrate in eine Richtung bewegt,
die durch einen Pfeil X1 in 5 angegeben
wird, während
das Schneidblatt 521 bei der vorbestimmten Umdrehung in der
Richtung, die durch den Pfeil 521a in 5 angegeben
wird, rotiert. Nachdem das rechte Ende des Halbleiterwafers 2,
auf dem Spanntisch 51 gehalten, eine Position rechts unterhalb
des Schneidblattes 521 passiert, wird die Bewegung des
Spanntisches 51 gestoppt.After the cutting blade 521 moved down (Einschneide-feed), as described above Ben, becomes the chuck table 51 at a predetermined cutting feed rate in a direction indicated by an arrow X1 in 5 is specified while the cutting blade 521 at the predetermined turn in the direction indicated by the arrow 521 in 5 is specified, rotated. After the right end of the semiconductor wafer 2 , on the table 51 held, a position right below the cutting blade 521 happens, the movement of the clamping table 51 stopped.
Der
vorstehend genannte Nutbildungsschritt wird unter den nachstehenden
Verarbeitungsbedingungen ausgeführt,
beispielsweise: Schneidblatt: äußerer Durchmesser
von 52 mm,
Dicke
von 70 μm
Umdrehung
des Schneidblatts: 40
000 U/min
Schneidvorschubrate: 50
mm/s
The aforementioned grooving step is carried out under the following processing conditions, for example: Blade: outer diameter of 52 mm,
Thickness of 70 microns
Rotation of the cutting blade: 40,000 rpm
Cutting feed rate: 50 mm / s
Der
vorstehend genannte Nutbildungsschritt wird an allen auf dem Halbleiterwafer 2 gebildeten
Streets 21 ausgeführt.
Im Ergebnis wird Schneidnut 210, entlang den Streets 21,
in dem Halbleiterwafer 2, wie in 6 dargestellt,
gebildet. Diese Schneidnut 210 mit einer Breite von 70 μm und einer
Tiefe von 350 μm
wird unter den vorstehend genannten Verarbeitungsbedingungen gebildet.
Daher wird ein zurückbleibender
Abschnitt 211 mit einer Dicke (t) von 50 μm von dem
Boden der Schneidnut 210, gebildet entlang den Streets 21 zu
der Rückfläche 2b,
zurückgelassen.
Die Breite der Schneidnut 210 wird größer eingestellt als der Fleckdurchmesser
eines in dem Schneidschritt, der später beschrieben wird, angewendeten
Laserstrahls. Die Dicke (t) von dem zurückbleibenden Abschnitt 211,
gebildet entlang den Streets 21 von dem Halbleiterwafer 2,
ist vorzugsweise 50 bis 100 μm.
Das heißt,
wenn die Dicke (t) des zurückbleibenden
Abschnitts 211 kleiner als 50 μm ist, kann der Halbleiterwafer 2 während des
Transports zerbrechen, und wenn die Dicke (t) des zurückbleibenden Abschnitts 211 größer als
100 μm ist,
wird die Belastung im Schneidschritt, wie später beschrieben, hoch.The above grooving step is performed on all of the semiconductor wafer 2 formed streets 21 executed. The result is cutting groove 210 , along the streets 21 in which semiconductor wafers 2 , as in 6 represented, formed. This cutting groove 210 having a width of 70 μm and a depth of 350 μm is formed under the above-mentioned processing conditions. Therefore, a remaining portion 211 with a thickness (t) of 50 μm from the bottom of the cutting groove 210 , formed along the streets 21 to the back surface 2 B left behind. The width of the cutting groove 210 is set larger than the spot diameter of a laser beam applied in the cutting step to be described later. The thickness (t) of the remaining portion 211 , formed along the streets 21 from the semiconductor wafer 2 , is preferably 50 to 100 μm. That is, if the thickness (t) of the remaining portion 211 is less than 50 microns, the semiconductor wafer 2 break during transport, and if the thickness (t) of the remaining section 211 is greater than 100 microns, the load in the cutting step, as described later, high.
Da
die Schneidnut 210 ohne Erreichen der Metallschicht 23,
die auf der Rückfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 gebildet ist, in dem vorstehend genannten
Schneidnutbildungsschritt gebildet wird, findet Verstopfen des Schneidblatts 521 nicht
statt. Daher kann eine Verminderung der Standzeit bzw. Wartungszeit
des Schneidblatts 521, hervorgerufen durch Verstopfen,
zurückgedrängt werden
und der Schneidwiderstand erhöht
sich nicht, wodurch es möglich
wird, zu verhindern, dass die oberen und unteren Teile des Schneidabschnitts
abplatzen.Because the cutting groove 210 without reaching the metal layer 23 on the back surface 2 B of the semiconductor wafer 2 is formed in the above-mentioned cutting groove forming step finds clogging of the cutting blade 521 not happening. Therefore, a reduction in the service life or maintenance time of the cutting blade 521 , caused by clogging, are pushed back and the cutting resistance does not increase, making it possible to prevent the upper and lower parts of the cutting portion from flaking off.
Nach
dem vorstehend genannten Schneidnutbildungsschritt kommt nun der
Schritt des Schneidens des vorstehend genannten verbliebenen Abschnitts 211 und
der Metallschicht 23 durch Anwenden eines Laserstrahls
entlang den Schneidnuten 210. Dieser Schneidschritt wird
durch Verwendung einer Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung 6,
dargestellt in 7, ausgeführt. Die Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung 6,
dargestellt in 7, umfasst einen Spanntisch 61 zum
Halten eines Werkstücks,
eine Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62 zum Anwenden eines
Laserstrahls auf das Werkstück,
das auf dem Spanntisch 61 gehalten wird, und eine Bildaufnahmevorrichtung 63 zum
Aufnehmen eines Bildes eines Werkstücks, das in dem Spanntisch 61 gehalten
wird. Der Spanntisch 61 ist aufgebaut zum Halten des Werkstücks durch
Saugen und zum Bewegen in einer Verarbeitungsvorschubrichtung, angezeigt
durch den Pfeil X, und einer Intervall Vorschubrichtung, angezeigt
durch Pfeil Y in 7, durch einen Bewegungsmechanismus,
der nicht dargestellt ist.After the above-mentioned cutting groove forming step, the step of cutting the above-mentioned remaining portion now comes 211 and the metal layer 23 by applying a laser beam along the cutting grooves 210 , This cutting step is accomplished by using a laser beam processing apparatus 6 represented in 7 , executed. The laser beam processing device 6 represented in 7 , includes a clamping table 61 for holding a workpiece, a laser beam applying device 62 for applying a laser beam to the workpiece on the chuck table 61 is held, and an image pickup device 63 for picking up an image of a workpiece in the chuck table 61 is held. The clamping table 61 is configured to hold the workpiece by suction and to move in a process feed direction indicated by the arrow X and an interval feed direction indicated by arrow Y in FIG 7 , by a moving mechanism, which is not shown.
Die
vorstehend genannte Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62 umfasst
ein im Wesentlichen horizontal angeordnetes zylindrisches Gehäuse 621.
In dem Gehäuse 621 ist
eine Impuls-Laserstrahl-Oszillationsvorrichtung (nicht dargestellt)
installiert, die einen Impulslaserstrahloszillator, bestehend aus
einem YAG Laseroszillator oder YVO4 Laseroszillator und einer Folgefrequenzeinstellvorrichtung
umfasst. Ein Kondensor bzw. Sammellinse 622 zum Bündeln eines
Impulslaserstrahls, der aus der Impulslaserstrahloszillationsvorrichtung oszilliert
bzw. schwingt, wird am Ende des vorstehend genannten Gehäuses 621 befestigt.
Die Bildaufnahmevorrichtung 63, befestigt an dem Endabschnitt
des Gehäuses 621,
das die Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62 ausmacht, besteht
aus einer üblichen
Bildaufnahmevorrichtung (CCD), usw. zum Aufnehmen eines Bildes mit
sichtbarer Strahlung in der veranschaulichten Ausführungsform
und liefert ein Bildsignal an eine Kontrollvorrichtung, die nicht
dargestellt ist.The above-mentioned laser beam application device 62 includes a substantially horizontally disposed cylindrical housing 621 , In the case 621 For example, a pulsed laser beam oscillation apparatus (not shown) which includes a pulse laser beam oscillator consisting of a YAG laser oscillator or YVO4 laser oscillator and a repetition rate adjuster is installed. A condenser or converging lens 622 for bundling a pulse laser beam oscillating from the pulse laser beam oscillating device becomes at the end of the above-mentioned housing 621 attached. The image pickup device 63 attached to the end portion of the housing 621 that the laser beam application device 62 consists of a conventional image pickup device (CCD), etc. for picking up an image with visible radiation in the illustrated embodiment, and supplies an image signal to a control device, which is not shown.
Zur
Ausführung
des Schneidschritts zum Schneiden des vorstehend genannten verbliebenen
Abschnitts 211 und der Metallschicht 23 durch
Anwenden eines Laserstrahls entlang den Schneidnuten 210 für den Halbleiterwafer 2,
der dem vorstehend genannten Schneidnutbildungsschritt unterzogen
wurde, mit der vorstehenden Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung 6,
wird das Dicingband 40, an das die Seite der Metallschicht 23,
gebildet auf der Rückfläche 2b des
Halbleiterwafers 2, befestigt ist, auf dem Spanntisch 61 angeordnet.
Durch Aktivieren einer Saugvorrichtung (nicht dargestellt) wird
Halbleiterwafer 2 auf dem Spanntisch 61 durch
ein Dicingband 40 gehalten. Obwohl der ringförmige Rahmen 4,
an dem das Dicingband 40 befestigt ist, in 7 nicht
dargestellt ist, wird der ringförmige
Rahmen 4 durch eine geeignete Rahmenhaltevorrichtung, bereitgestellt
auf dem Spanntisch 61, gehalten. Der Spanntisch 61,
der den Halbleiterwafer 2 durch Saugen hält, wird
durch einen nicht dargestellten Bewegungsmechanismus auf eine Position
rechts unterhalb der Bildaufnahmevorrichtung 63 gebracht.To carry out the cutting step of cutting the above-mentioned remaining portion 211 and the metal layer 23 by applying a laser beam along the cutting grooves 210 for the semiconductor wafer 2 which has been subjected to the aforementioned cutting groove forming step, with the above laser beam processing apparatus 6 , is the dicing tape 40 to which the side of the metal layer 23 , formed on the back surface 2 B of the semiconductor wafer 2 , is attached, on the chuck table 61 is assigns. By activating a suction device (not shown) becomes semiconductor wafer 2 on the chuck table 61 through a dicing tape 40 held. Although the annular frame 4 on which the dicing tape 40 is attached, in 7 not shown, the annular frame 4 by a suitable frame holding device provided on the chuck table 61 , held. The clamping table 61 that the semiconductor wafer 2 by sucking, is moved by a not shown moving mechanism to a position right below the image pickup device 63 brought.
Nachdem
der Spanntisch 61 rechts unterhalb der Bildaufnahmevorrichtung 63 positioniert
ist, wird Ausrichtungsarbeit zum Detektieren des auf dem Halbleiterwafer 2 zu
bearbeitenden Bereichs durch die Bildaufnahmevorrichtung 63 und
die Steuervorrichtung, die nicht dargestellt ist, ausgeführt. Das
heißt,
die Bildaufnahmevorrichtung 63 und die Steuervorrichtung
(nicht dargestellt) führen
Bildverarbeitung, wie Musterübereinstimmung,
usw., aus, um eine Street 21 (worin die Schneidnut 210 ausgebildet
wird) gebildet in einer vorbestimmten Richtung des Halbleiterwafers 2 mit
dem Kondensor 622 der Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62, zum
Anwenden eines Laserstrahls entlang der Street 21 auszurichten,
wodurch die Ausrichtung einer La serstrahlanwendungsposition (Ausrichtungsschritt)
erfolgt. Die Ausrichtung der Laserstrahlanwendungsposition wird
auch auf Streets 21 (worin die Schneidnut 210 gebildet
ist), gebildet auf dem Halbleiterwafer 2, in einer Richtung,
senkrecht zu der vorstehend genannten, vorbestimmten Richtung, ausgeführt.After the clamping table 61 right below the image pickup device 63 is positioned, alignment work for detecting the on the semiconductor wafer 2 to be processed area by the image pickup device 63 and the control device, not shown, executed. That is, the image pickup device 63 and the controller (not shown) execute image processing such as pattern matching, etc. to a street 21 (wherein the cutting groove 210 is formed) formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 2 with the condenser 622 the laser beam applying device 62 to apply a laser beam along the street 21 aligning thereby aligning a laser beam application position (alignment step). The orientation of the laser beam application position also becomes Streets 21 (wherein the cutting groove 210 is formed) formed on the semiconductor wafer 2 , in a direction perpendicular to the aforementioned predetermined direction.
Nachdem
die Ausrichtung der Laserstrahlanwendungsposition durch Detektieren
der Street 21 (worin die Schneidnut 210 gebildet
ist), gebildet auf dem Halbleiterwafer 2, gehalten auf
dem Spanntisch 61, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt ist,
wird der Spanntisch 61 zu einem Laserstrahlanwendungsbereich
bewegt, wo der Kondensor 622 der Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62 so
angeordnet ist, dass ein Ende (linkes Ende in 8)
der Schneidnut 210, gebildet in der vorbestimmten Street 21,
zu einer Position rechts unterhalb des Kondensors 622 der
Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62, wie in 8 gezeigt,
gebracht wird. Der Spanntisch 61 wird dann in die Richtung,
angezeigt durch Pfeil X1 in 8, bei einer
vorbestimmten Verarbeitungsvorschubrate bewegt, während ein
Impulslaserstrahl mit einer Wellenlänge, die Absorptionsvermögen für Siliziumwafer
aufweist, aus dem Kondensor 622 angewendet wird. Wenn die
Anwendungsposition des Kondensors 622 der Laserstrahlanwendungsvorrichtung 62 das
andere Ende (rechtes Ende in 8) von der Schneidnut 210,
gebildet in der Street 21, erreicht, wird die Anwendung
des Impulslaserstrahls aufgehoben und die Bewegung des Spanntisches 61 wird
gestoppt. An diesem Punkt wird der Brennpunkt P von dem Impulslaserstrahl,
angewendet von dem Kondensor 622, auf eine Position nahe
der Bodenfläche
der Schneidnut 210 eingestellt.After aligning the laser beam application position by detecting the street 21 (wherein the cutting groove 210 is formed) formed on the semiconductor wafer 2 , kept on the chuck table 61 As described above, the chuck table becomes 61 moved to a laser beam application area where the condenser 622 the laser beam applying device 62 is arranged so that one end (left end in 8th ) of the cutting groove 210 , formed in the pre-determined street 21 , to a position right below the condenser 622 the laser beam applying device 62 , as in 8th shown is brought. The clamping table 61 is then in the direction indicated by arrow X1 in 8th is moved at a predetermined processing feed rate while a pulse laser beam having a wavelength having silicon wafer absorptivity exits the condenser 622 is applied. When the application position of the condenser 622 the laser beam applying device 62 the other end (right end in 8th ) from the cutting groove 210 , formed in the street 21 Having reached, the application of the pulsed laser beam is suspended and the movement of the clamping table 61 is stopped. At this point, the focal point P of the pulse laser beam applied by the condenser 622 to a position near the bottom surface of the cutting groove 210 set.
Der
vorstehend genannte Schneidschritt wird unter den nachstehenden
Verarbeitungsbedingungen ausgeführt,
beispielsweise: Lichtquelle
von Laserstrahl: YVO4 Laser oder YAG Laser
Wellenlänge: 355
nm
Folgefrequenz: 10
kHz
Mittlere
Ausgangsleistung: 1,5
W
Brennpunktdurchmesser: 10 μm
Bearbeitungsvorschubrate: 150
mm/s
The above-mentioned cutting step is carried out under the following processing conditions, for example: Light source of laser beam: YVO 4 laser or YAG laser
Wavelength: 355 nm
Repetition rate: 10 kHz
Average output power: 1.5 W
Focus diameter: 10 μm
Machining feed rate: 150 mm / s
Durch
dreimaliges Wiederholen des vorstehend genannten Schneidschritts
unter den vorstehend genannten Bearbeitungsbedingungen wird eine
Schneidnut 220 in dem vorstehend genannten übrigen Teil 21 und
der Metallschicht 23 gebildet, um sie, wie in 9 dargestellt,
zu schneiden. Obwohl Debris bzw. Splitter durch Bestrahlung mit
einem Impulslaserstrahl bei diesem Schneidschritt erzeugt werden,
streut die Debris in die Schneidnut 210 und haftet nicht
an der Oberfläche
des Bauelements 22. Folglich ist es nicht erforderlich, einen
Schutzfilm auf der Vorderfläche
des Halbleiterwafers 2 auszubilden. Durch Ausführen des
vorstehend genannten Schneidschritts auf allen Streets 21,
gebildet auf dem Halbleiterwafer 2, wird der Halbleiterwafer 2 in
einzelne Halbleiterchips (Bauelemente) zerteilt.By repeating the above-mentioned cutting step three times under the above-mentioned processing conditions, a cutting groove becomes 220 in the other part mentioned above 21 and the metal layer 23 formed to them, as in 9 shown to cut. Although debris is generated by irradiation with a pulsed laser beam in this cutting step, the debris scatters into the cutting groove 210 and does not adhere to the surface of the device 22 , As a result, it is not necessary to form a protective film on the front surface of the semiconductor wafer 2 train. By performing the above-mentioned cutting step on all Streets 21 formed on the semiconductor wafer 2 , the semiconductor wafer becomes 2 divided into individual semiconductor chips (components).